無線網絡不堪承受之重

　　近年來，隨著智能終端的日益豐富，移動互聯(lián)網迅猛發(fā)展，無線數據流量和信令數量對網絡的沖擊前所未有，這使得“頻譜”和“站點”從未像現(xiàn)在這樣成為左右無線網絡未來發(fā)展的關鍵要素。

　　站點密度觸碰到無法超越的極限。在很多熱點價值區(qū)域，經過多年的建設，宏站建設密度已經非常大，一些發(fā)達地區(qū)密集城區(qū)的站間距甚至小于米。盡管如此，由于城市環(huán)境復雜、業(yè)務量大，網絡仍面臨容量壓力和深度覆蓋盲區(qū)。然而，受鄰區(qū)干擾機制所限，繼續(xù)提升宏站密度，并不是解決這些問題的有效辦法。

　　有限頻譜難以應對移動互聯(lián)的數字洪流。相對于傳統(tǒng)的語音業(yè)務，無線寬帶對頻譜消耗呈幾何級數增長，有限的頻點難以滿足無限流量的快速增長。而擴展新頻段、演進到新制式等常規(guī)擴容手段，則需要經歷一個產業(yè)成熟的過程，無法及時、有效應對運營商當前面臨的挑戰(zhàn)。

　　站址獲取怎是一個“難”字了得。傳統(tǒng)宏站占地面積大、部署周期長、獲取成本高，且隨著人們健康和維權意識的增強，站址獲取越來越困難。已有站點的物業(yè)又面臨流失的尷尬局面，據調查，杭州每年的站點流失率達6%。因此，以單一宏站主打的站點建設模式亟待突破。

　　立體分層組網，解碼無線網絡建設新模式擴展宏蜂窩層，提升單站吞吐量宏蜂窩層是保障移動網絡連續(xù)覆蓋，提供網絡容量的主體，提高單個宏基站的吞吐量是擴展系統(tǒng)容量的關鍵。

　　首先，可以通過增加頻點來擴充容量，但同一頻段的頻點有限，比如在中國，CDMA 800M頻段只有7個頻點，并且被規(guī)劃成CDMA 1X專用頻點和EVDO數據服務專用頻點，所以通過增加頻點來擴充容量的空間有限。

　　其次，需要考慮通過分裂扇區(qū)來提升容量。對于單個宏基站，將傳統(tǒng)的三扇區(qū)分裂成六扇區(qū)是快速提升單站容量的有效手段，可以在不增加新站址的情況下迅速將容量提升60%－80%，很適合解決難以加站的局部熱點的容量問題。

　　此外，隨著全網容量需求的持續(xù)增長，網絡必然面臨著啟用新頻段和新制式的問題，宏基站依然需要具有平滑升級的能力，通過多模式模塊來共用射頻資源，并通過共機柜或疊加機柜來增加新頻段。

　　在向下一代移動網絡演進中，基于的GigaSite解決方案通過支持多頻、多模、多扇區(qū)，能夠大幅提升頻譜效率、網絡容量以及功放效率，使得單個宏基站的流量達到Gigabit級別，同時還可以簡化站點設備，幫助運營商降低網絡投資和運維成本。

　　構建分層網絡，深挖頻譜資源

　　在數據流量每年翻倍增長的趨勢下，僅靠無線信道技術和擴展有限的頻帶寬度是遠遠不夠的。另一方面，美國聯(lián)邦通信委員會主席Julius表示，釋放新的頻譜也成為一個“艱巨的挑戰(zhàn)”。即使獲得新頻譜，運營商也需要花費幾年的時間來部署。因此，運營商將更加依賴于通過新的網絡架構來滿足用戶需求。

　　顯而易見，小區(qū)分裂、網絡拓撲結構異構化，即構建立體分層網絡（HetNet）將是應對未來數據流量陡增，滿足容量增長需求的主要途徑。在宏蜂窩網絡層中，運營商通過布放大量低功率的微蜂窩（Microcell）、微微蜂窩（Picocell）、毫微微蜂窩（Femtocell）等非標準六邊形蜂窩接入點，形成低功率節(jié)點層，大量重用系統(tǒng)已有頻譜資源，增強總的等效功率資源，并有針對性地按需部署、就近接入，來滿足熱點地區(qū)對容量的需求。

　　立體分層網絡的建設，需要重點考慮以下四個方面：

　　第一，需要有多種產品和解決方案的支持。

　　針對話務熱點和深度覆蓋盲區(qū)，通過建設室內覆蓋系統(tǒng)、室外的微蜂窩基站來吸收話務，進行深度覆蓋。比如小基站，由于其體積小巧，布放靈活，對于低成本快速解決中小面積室內覆蓋非常有價值。另外，對于話務和數據熱點重合的應用場景，集成Picocell+Wi-Fi產品非常有利于進行Wi-Fi分流，運營商可以充分利用和Wi-Fi覆蓋范圍相當的特點，做到一次部署雙網協(xié)同，共用天饋、傳輸以及電源等配套資源。

　　第二，需要對低功率小基站進行精確部署。

　　由于微蜂窩的覆蓋面積相對較小，針對熱點和盲區(qū)的精確布放尤為重要，否則將大大降低小基站的覆蓋效率和分流效果。運營商可以通過收集和分析發(fā)生在宏覆蓋層的大量用戶呼叫數據，計算出呼叫產生的地點，配合數字地圖定位，輸出精確的話務地圖，從話務量、數據流量、業(yè)務分類、終端分布以及弱覆蓋等多個維度，來精確定位低功率小基站的部署位置，有針對性地構建立體分層網絡。

　　第三，需要完善的網絡規(guī)劃和優(yōu)化做保證。

　　和傳統(tǒng)宏蜂窩網絡相比，立體分層網絡在覆蓋和干擾形式上也變得復雜，在頻率規(guī)劃、小區(qū)選擇與切換機制等方面給系統(tǒng)帶來了挑戰(zhàn)。針對熱點分流和弱覆蓋補盲等不同場景，運營商可以通過同頻和異頻的網絡規(guī)劃，配以相應的駐留策略，來達到擴充容量和完善覆蓋的目的。

　　最后，網絡需要具有S O N自組織功能。

　　隨著熱點地區(qū)大量低功率小基站的部署，如何對其進行有效的配置和維護將是一個巨大的挑戰(zhàn)。SON自組網功能，將使小基站具有自規(guī)劃、自配置、自優(yōu)化以及自修復等能力，有效降低運維成本，提高運營效率。

　　合理規(guī)劃建站，實現(xiàn)站點立體分層布局

　　隨著通信產業(yè)的快速發(fā)展，站點建設也逐漸由國家基礎設施建設轉變?yōu)槠髽I(yè)的市場行為，不能再以單一的建站模式來包打天下。合理對建站場景進行分類，輔以相應的解決方案，多管齊下實現(xiàn)站點立體分層布局，才能達到降低站點獲取成本，提高建站效率的目的，為網絡的后續(xù)發(fā)展提供持續(xù)的動力。

　　根據站點定位的不同，一般可以分為戰(zhàn)略站點、簡易站點和小站點。

　　戰(zhàn)略站點，是指運營商自有或可以長期租用，天面、傳輸、備電等俱全的宏蜂窩站點，它是網絡容量和覆蓋的基本保障，典型的獲取成本在21萬左右。作為宏覆蓋層的中堅，運營商需要大力建設和獲取此類新站點，而Mini機房、美化站點、一體化燈桿站的使用，很大程度上緩解了建站難度，有效起到完善覆蓋、擴充宏覆蓋層容量的作用。對于已有戰(zhàn)略站點，運營商需充分利用它的優(yōu)勢資源，在不增加更多成本的前提下，通過頻段擴充、扇區(qū)分裂、新制式平滑升級等技術手段，提高站點的吞吐量，謀求宏覆蓋層的容量提升。

　　簡易站點，是指選址容易、可以租用、備電可選、維護便利的宏蜂窩站點。

　　作為網絡快速部署的宏站，簡易站點的優(yōu)勢在于站址的獲取難度較低，成本可控，其典型的獲取成本在9萬元左右，并能根據網絡建設需求及時部署。簡易站點通常采用分布式基站或RRU拉遠的方式，以戰(zhàn)略站點為母站，根據市場需要快速布放。

　　小站點，是指站址要求低、可靈活部署、成本低廉的小蜂窩站點，其站點功率較小，可吸收熱區(qū)話務，分流宏站流量，典型的獲取成本在2萬元左右。通常，小蜂窩站點無機房要求，供電采用較易獲取的市電進行，并可兼容公網傳輸，體積小，環(huán)境適應性好。根據功率大小，小站點又可分為微蜂窩、微微蜂窩、毫微微蜂窩，可在熱點地區(qū)大量部署，構建微蜂窩覆蓋層。

　　未來的移動網絡是一個更加注重業(yè)務體驗的網絡，將呈現(xiàn)三大顯著特征：超寬帶、零等待和無處不在。HetNet立體分層網通過多頻、多模、多扇區(qū)等技術手段，有效保證單個基站向超寬帶方向演進；同時，通過改變網絡拓撲結構，在宏蜂窩網絡層中布放大量低功率的微蜂窩基站，重用系統(tǒng)已有頻譜資源，提高頻譜密度，保證超寬帶無處不在，為小區(qū)中心及邊緣用戶提供一致的業(yè)務體驗，滿足用戶的毫秒級零等待需求，幫助運營商提升網絡競爭力，實現(xiàn)商業(yè)成功。